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c++ std::deque

ai 2025/8/26 5:52:11

std::deque（双端队列，发音为“deck”）是 C++标准库中的一种非常灵活的数据结构。它的全称是Double-Ended Queue，允许你在队列的两端（头部和尾部）高效地插入和删除元素。std::deque结合了数组和链表的优点，提供了快速的随机访问和高效的插入/删除操作。

1.std::deque的特点

• 高效插入和删除：std::deque允许在头部和尾部高效地插入和删除元素，时间复杂度为O(1)。

• 随机访问：像数组一样，std::deque支持随机访问，可以通过索引快速访问元素，时间复杂度为O(1)。

• 动态大小：std::deque的大小是动态的，可以根据需要自动扩展。

2.常见用法

2.1 包含头文件
在使用std::deque之前，需要包含头文件<deque>：

#include <deque>

2.2 初始化
你可以通过多种方式初始化std::deque：

#include <iostream>
#include <deque>int main() {// 默认初始化std::deque<int> deque1;// 通过初始化列表初始化std::deque<int> deque2 = {1, 2, 3, 4, 5};// 指定大小和初始值std::deque<int> deque3(5, 10); // 5 个元素，每个元素初始化为 10// 从另一个 deque 复制std::deque<int> deque4(deque2);return 0;
}

2.3 插入元素
std::deque提供了多种方法来插入元素：

#include <iostream>
#include <deque>int main() {std::deque<int> deque;// 在尾部插入元素deque.push_back(1);deque.push_back(2);// 在头部插入元素deque.push_front(0);// 在指定位置插入元素deque.insert(deque.begin() + 1, 10); // 在索引 1 的位置插入 10// 打印 deque 的内容for (int num : deque) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl; // 输出：0 10 1 2return 0;
}

2.4 删除元素
std::deque提供了多种方法来删除元素：

#include <iostream>
#include <deque>int main() {std::deque<int> deque = {0, 10, 1, 2};// 删除尾部元素deque.pop_back();// 删除头部元素deque.pop_front();// 删除指定位置的元素deque.erase(deque.begin() + 1); // 删除索引 1 的元素// 打印 deque 的内容for (int num : deque) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl; // 输出：1return 0;
}

2.5 访问元素
std::deque支持随机访问，可以通过索引访问元素：

#include <iostream>
#include <deque>int main() {std::deque<int> deque = {1, 2, 3, 4, 5};// 访问头部元素std::cout << "Front element: " << deque.front() << std::endl; // 输出：Front element: 1// 访问尾部元素std::cout << "Back element: " << deque.back() << std::endl; // 输出：Back element: 5// 通过索引访问元素std::cout << "Element at index 2: " << deque[2] << std::endl; // 输出：Element at index 2: 3// 使用 at 方法访问元素（带边界检查）std::cout << "Element at index 2: " << deque.at(2) << std::endl; // 输出：Element at index 2: 3return 0;
}

2.6 遍历
你可以使用范围for循环或迭代器来遍历std::deque：

#include <iostream>
#include <deque>int main() {std::deque<int> deque = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用范围 for 循环遍历for (int num : deque) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl; // 输出：1 2 3 4 5// 使用迭代器遍历for (auto it = deque.begin(); it != deque.end(); ++it) {std::cout << *it << " ";}std::cout << std::endl; // 输出：1 2 3 4 5return 0;
}